氢气能源汽车加氢(丙酮加氢法?)
1. 丙酮加氢法?
合成工艺是在催化剂铜,硅胶作用下,由氢气和汽化后的丙酮气体混合,通过加氢反应器进行连续气相催化加氢生产异丙醇的工艺方法。
反应方程式:
OH O
+ H= + 2(Q=52.1kJ/mol) CH-CH-CH CH-C-CH 3333
工艺流程:
1、丙酮经预热器预热后,送至丙酮汽化器,在氢气流中被汽化,混合气体进入过热器和电加热器,温度升至170,200?后,送入加氢反应器。丙酮在催化作用下,被氢气还原为异丙醇。
从加氢反应器出来的反应气,经氢气换热器?、?与总氢逆流换热后,部分产物被冷凝为液体,未冷凝气体再经冷凝器?、?冷凝,被冷凝的粗异丙醇经催化剂沉降槽沉降后,流入粗品槽待提纯处理。
2、循环氢经尾气分离器分离,一少部分经尾气排空阀排空以保证循环氢纯度,其余部分循环进入氢压机前缓冲罐,在此与新氢混合后,经氢气过滤器过滤、氢压机加压后进入氢压机后缓冲罐,经氢气换热器?、?与反应气逆流换热后,进入丙酮汽化器重新进行新的循环过程。
3、粗异丙醇经粗品泵送入脱轻塔进行真空脱丙酮。塔顶蒸出的气体经脱轻塔冷凝器冷凝后流入丙酮储罐。塔釜液流入精馏塔进行真空精馏。
4、精馏塔顶蒸出的异丙醇经精馏塔冷凝器冷凝后流入回流罐。回流罐内物料部分回流,部分采出。采出的合格异丙醇送入异丙醇成品储罐,由异丙醇成品泵输送到成品储槽储存或装车。塔底为重组分,主要是副产品,包括六碳酮,六碳醇等,按期排至残液蒸发器,回收其中的异丙醇后作为固废处理。
2. 什么是加氢?
加氢是:氢与其他化合物相互作用的反应过程,通常是在催化剂存在下进行的。加氢反应属还原的范畴。
根据吕·查德里原理,低温、高压有利于化学平衡向加氢反应方向移动。加氢过程所需的温度决定于所用催化剂的活性,活性高者温度可较低。对于在反应温度条件下平衡常数较小的加氢反应(如由一氧化碳加氢合成甲醇),为了提高平衡转化率,反应过程需要在高压下进行,并且也有利于提高反应速度。采用过量的氢,不仅可加快反应速度和提高被加氢物质的转化率,而且有利于导出反应热。过量的氢可循环使用。常用的加氢反应器有两类:一类用于高沸点液体或固体(固体需先溶于溶剂或加热熔融)原料的液相加氢过程,如油脂加氢、重质油品的加氢裂解等。液相加氢常在加压下进行,过程可以是间歇式的,也可以是连续的。间歇液相加氢常采用具有搅拌装置的压力釜或鼓泡反应器。连续液相加氢可采用涓流床反应器或气、液、固三相同向连续流动的管式反应器。另一类反应器用于气相连续加氢过程,如苯常压气相加氢制环己烷、一氧化碳高压气相加氢合成甲醇等,反应器的类型可以是列管式或塔式。在高温、高压下,氢与钢材中的碳原子能化合生成甲烷,使钢材变脆,称为氢蚀。故高压加氢的反应器,必须采用合金钢材。氢是易燃、易爆物质,加氢过程必须考虑安全措施。
3. 什么是加氢?
加氢是:氢与其他化合物相互作用的反应过程,通常是在催化剂存在下进行的。加氢反应属还原的范畴。
根据吕·查德里原理,低温、高压有利于化学平衡向加氢反应方向移动。加氢过程所需的温度决定于所用催化剂的活性,活性高者温度可较低。对于在反应温度条件下平衡常数较小的加氢反应(如由一氧化碳加氢合成甲醇),为了提高平衡转化率,反应过程需要在高压下进行,并且也有利于提高反应速度。采用过量的氢,不仅可加快反应速度和提高被加氢物质的转化率,而且有利于导出反应热。过量的氢可循环使用。常用的加氢反应器有两类:一类用于高沸点液体或固体(固体需先溶于溶剂或加热熔融)原料的液相加氢过程,如油脂加氢、重质油品的加氢裂解等。液相加氢常在加压下进行,过程可以是间歇式的,也可以是连续的。间歇液相加氢常采用具有搅拌装置的压力釜或鼓泡反应器。连续液相加氢可采用涓流床反应器或气、液、固三相同向连续流动的管式反应器。另一类反应器用于气相连续加氢过程,如苯常压气相加氢制环己烷、一氧化碳高压气相加氢合成甲醇等,反应器的类型可以是列管式或塔式。在高温、高压下,氢与钢材中的碳原子能化合生成甲烷,使钢材变脆,称为氢蚀。故高压加氢的反应器,必须采用合金钢材。氢是易燃、易爆物质,加氢过程必须考虑安全措施。
4. 丙酮加氢法?
合成工艺是在催化剂铜,硅胶作用下,由氢气和汽化后的丙酮气体混合,通过加氢反应器进行连续气相催化加氢生产异丙醇的工艺方法。
反应方程式:
OH O
+ H= + 2(Q=52.1kJ/mol) CH-CH-CH CH-C-CH 3333
工艺流程:
1、丙酮经预热器预热后,送至丙酮汽化器,在氢气流中被汽化,混合气体进入过热器和电加热器,温度升至170,200?后,送入加氢反应器。丙酮在催化作用下,被氢气还原为异丙醇。
从加氢反应器出来的反应气,经氢气换热器?、?与总氢逆流换热后,部分产物被冷凝为液体,未冷凝气体再经冷凝器?、?冷凝,被冷凝的粗异丙醇经催化剂沉降槽沉降后,流入粗品槽待提纯处理。
2、循环氢经尾气分离器分离,一少部分经尾气排空阀排空以保证循环氢纯度,其余部分循环进入氢压机前缓冲罐,在此与新氢混合后,经氢气过滤器过滤、氢压机加压后进入氢压机后缓冲罐,经氢气换热器?、?与反应气逆流换热后,进入丙酮汽化器重新进行新的循环过程。
3、粗异丙醇经粗品泵送入脱轻塔进行真空脱丙酮。塔顶蒸出的气体经脱轻塔冷凝器冷凝后流入丙酮储罐。塔釜液流入精馏塔进行真空精馏。
4、精馏塔顶蒸出的异丙醇经精馏塔冷凝器冷凝后流入回流罐。回流罐内物料部分回流,部分采出。采出的合格异丙醇送入异丙醇成品储罐,由异丙醇成品泵输送到成品储槽储存或装车。塔底为重组分,主要是副产品,包括六碳酮,六碳醇等,按期排至残液蒸发器,回收其中的异丙醇后作为固废处理。
5. 什么是加氢?
加氢是:氢与其他化合物相互作用的反应过程,通常是在催化剂存在下进行的。加氢反应属还原的范畴。
根据吕·查德里原理,低温、高压有利于化学平衡向加氢反应方向移动。加氢过程所需的温度决定于所用催化剂的活性,活性高者温度可较低。对于在反应温度条件下平衡常数较小的加氢反应(如由一氧化碳加氢合成甲醇),为了提高平衡转化率,反应过程需要在高压下进行,并且也有利于提高反应速度。采用过量的氢,不仅可加快反应速度和提高被加氢物质的转化率,而且有利于导出反应热。过量的氢可循环使用。常用的加氢反应器有两类:一类用于高沸点液体或固体(固体需先溶于溶剂或加热熔融)原料的液相加氢过程,如油脂加氢、重质油品的加氢裂解等。液相加氢常在加压下进行,过程可以是间歇式的,也可以是连续的。间歇液相加氢常采用具有搅拌装置的压力釜或鼓泡反应器。连续液相加氢可采用涓流床反应器或气、液、固三相同向连续流动的管式反应器。另一类反应器用于气相连续加氢过程,如苯常压气相加氢制环己烷、一氧化碳高压气相加氢合成甲醇等,反应器的类型可以是列管式或塔式。在高温、高压下,氢与钢材中的碳原子能化合生成甲烷,使钢材变脆,称为氢蚀。故高压加氢的反应器,必须采用合金钢材。氢是易燃、易爆物质,加氢过程必须考虑安全措施。
6. 什么是加氢?
加氢是:氢与其他化合物相互作用的反应过程,通常是在催化剂存在下进行的。加氢反应属还原的范畴。
根据吕·查德里原理,低温、高压有利于化学平衡向加氢反应方向移动。加氢过程所需的温度决定于所用催化剂的活性,活性高者温度可较低。对于在反应温度条件下平衡常数较小的加氢反应(如由一氧化碳加氢合成甲醇),为了提高平衡转化率,反应过程需要在高压下进行,并且也有利于提高反应速度。采用过量的氢,不仅可加快反应速度和提高被加氢物质的转化率,而且有利于导出反应热。过量的氢可循环使用。常用的加氢反应器有两类:一类用于高沸点液体或固体(固体需先溶于溶剂或加热熔融)原料的液相加氢过程,如油脂加氢、重质油品的加氢裂解等。液相加氢常在加压下进行,过程可以是间歇式的,也可以是连续的。间歇液相加氢常采用具有搅拌装置的压力釜或鼓泡反应器。连续液相加氢可采用涓流床反应器或气、液、固三相同向连续流动的管式反应器。另一类反应器用于气相连续加氢过程,如苯常压气相加氢制环己烷、一氧化碳高压气相加氢合成甲醇等,反应器的类型可以是列管式或塔式。在高温、高压下,氢与钢材中的碳原子能化合生成甲烷,使钢材变脆,称为氢蚀。故高压加氢的反应器,必须采用合金钢材。氢是易燃、易爆物质,加氢过程必须考虑安全措施。
7. 丙酮加氢法?
合成工艺是在催化剂铜,硅胶作用下,由氢气和汽化后的丙酮气体混合,通过加氢反应器进行连续气相催化加氢生产异丙醇的工艺方法。
反应方程式:
OH O
+ H= + 2(Q=52.1kJ/mol) CH-CH-CH CH-C-CH 3333
工艺流程:
1、丙酮经预热器预热后,送至丙酮汽化器,在氢气流中被汽化,混合气体进入过热器和电加热器,温度升至170,200?后,送入加氢反应器。丙酮在催化作用下,被氢气还原为异丙醇。
从加氢反应器出来的反应气,经氢气换热器?、?与总氢逆流换热后,部分产物被冷凝为液体,未冷凝气体再经冷凝器?、?冷凝,被冷凝的粗异丙醇经催化剂沉降槽沉降后,流入粗品槽待提纯处理。
2、循环氢经尾气分离器分离,一少部分经尾气排空阀排空以保证循环氢纯度,其余部分循环进入氢压机前缓冲罐,在此与新氢混合后,经氢气过滤器过滤、氢压机加压后进入氢压机后缓冲罐,经氢气换热器?、?与反应气逆流换热后,进入丙酮汽化器重新进行新的循环过程。
3、粗异丙醇经粗品泵送入脱轻塔进行真空脱丙酮。塔顶蒸出的气体经脱轻塔冷凝器冷凝后流入丙酮储罐。塔釜液流入精馏塔进行真空精馏。
4、精馏塔顶蒸出的异丙醇经精馏塔冷凝器冷凝后流入回流罐。回流罐内物料部分回流,部分采出。采出的合格异丙醇送入异丙醇成品储罐,由异丙醇成品泵输送到成品储槽储存或装车。塔底为重组分,主要是副产品,包括六碳酮,六碳醇等,按期排至残液蒸发器,回收其中的异丙醇后作为固废处理。
8. 氢能源怎么加氢气?
你好,氢能源加氢气的方法主要有以下几种:
1. 压缩氢气:将氢气压缩到高压状态,储存在高压氢气罐中,然后通过氢气加油站加入汽车油箱。
2. 液态氢气:将氢气冷却至液态状态,储存在液态氢气罐中,然后通过氢气加油站加入汽车油箱。
3. 原位制氢:通过在加油站或燃料站现场制氢,将水分解成氢气和氧气,然后将氢气直接加入汽车油箱。
4. 化学吸附:使用化学吸附剂将氢气吸附在固体材料上,然后将固体材料带到氢气加油站,通过加热或降压释放氢气。
5. 氢化物储存:将氢气与某些金属或化合物结合成氢化物,储存在氢气罐中,然后通过加热或化学反应释放氢气。
9. 丙酮加氢法?
合成工艺是在催化剂铜,硅胶作用下,由氢气和汽化后的丙酮气体混合,通过加氢反应器进行连续气相催化加氢生产异丙醇的工艺方法。
反应方程式:
OH O
+ H= + 2(Q=52.1kJ/mol) CH-CH-CH CH-C-CH 3333
工艺流程:
1、丙酮经预热器预热后,送至丙酮汽化器,在氢气流中被汽化,混合气体进入过热器和电加热器,温度升至170,200?后,送入加氢反应器。丙酮在催化作用下,被氢气还原为异丙醇。
从加氢反应器出来的反应气,经氢气换热器?、?与总氢逆流换热后,部分产物被冷凝为液体,未冷凝气体再经冷凝器?、?冷凝,被冷凝的粗异丙醇经催化剂沉降槽沉降后,流入粗品槽待提纯处理。
2、循环氢经尾气分离器分离,一少部分经尾气排空阀排空以保证循环氢纯度,其余部分循环进入氢压机前缓冲罐,在此与新氢混合后,经氢气过滤器过滤、氢压机加压后进入氢压机后缓冲罐,经氢气换热器?、?与反应气逆流换热后,进入丙酮汽化器重新进行新的循环过程。
3、粗异丙醇经粗品泵送入脱轻塔进行真空脱丙酮。塔顶蒸出的气体经脱轻塔冷凝器冷凝后流入丙酮储罐。塔釜液流入精馏塔进行真空精馏。
4、精馏塔顶蒸出的异丙醇经精馏塔冷凝器冷凝后流入回流罐。回流罐内物料部分回流,部分采出。采出的合格异丙醇送入异丙醇成品储罐,由异丙醇成品泵输送到成品储槽储存或装车。塔底为重组分,主要是副产品,包括六碳酮,六碳醇等,按期排至残液蒸发器,回收其中的异丙醇后作为固废处理。
10. 车载氢气瓶低于2mpa不能加氢?
不能。
现在加氢站加注的还是气态的氢气,而且加注之前要经过相关审批,审批允许后才能给咱们加氢。同时,加氢之前要确认自己的车氢气罐剩余氢气气压高于2MPa,否则加氢站是不给咱们加氢气的。
主要是因为氢气极度易燃,低于2MPa压力的话,氢气罐里面可能存在有空气,而这样的话没法完全避免氢气罐不会发生爆燃现象。
11. 车载氢气瓶低于2mpa不能加氢?
不能。
现在加氢站加注的还是气态的氢气,而且加注之前要经过相关审批,审批允许后才能给咱们加氢。同时,加氢之前要确认自己的车氢气罐剩余氢气气压高于2MPa,否则加氢站是不给咱们加氢气的。
主要是因为氢气极度易燃,低于2MPa压力的话,氢气罐里面可能存在有空气,而这样的话没法完全避免氢气罐不会发生爆燃现象。
12. 氢能源怎么加氢气?
你好,氢能源加氢气的方法主要有以下几种:
1. 压缩氢气:将氢气压缩到高压状态,储存在高压氢气罐中,然后通过氢气加油站加入汽车油箱。
2. 液态氢气:将氢气冷却至液态状态,储存在液态氢气罐中,然后通过氢气加油站加入汽车油箱。
3. 原位制氢:通过在加油站或燃料站现场制氢,将水分解成氢气和氧气,然后将氢气直接加入汽车油箱。
4. 化学吸附:使用化学吸附剂将氢气吸附在固体材料上,然后将固体材料带到氢气加油站,通过加热或降压释放氢气。
5. 氢化物储存:将氢气与某些金属或化合物结合成氢化物,储存在氢气罐中,然后通过加热或化学反应释放氢气。
13. 氢能源汽车在哪里加氢?
去加氢站。
截至2020年底,我国投入运营的加氢站已超百座,其中广东数量最多,山东上海则紧随其后。
据氢燃料电池行业研究机构香橙会研究院统计,截至2020年12月底,中国累计建成118座加氢站(不含3座已拆除加氢站),在建/拟建的为167座。其中,101座建成的加氢站已投入运营,待运营17座,投用比例超过85%。
数据显示,2016年至2019年,中国建成加氢站数量翻倍增长,2020年在国家“以奖代补”政策出台较晚的情况下,仍然建成47座加氢站,建成数较2019年增加7座,超额完成《中国氢能产业基础设施发展蓝皮书(2016)》和《节能与新能源汽车技术路线图2.0》中的“到2020年,加氢站数量达到100座”的目标。
从地域分布看,广东建成的加氢站最多,累计达到30座,山东以11座排在第二位,上海10座,位居第三。天津、湖南则实现了零的突破。至此,全国共有20个省市布局加氢基础设施。
14. 红旗h5氢动力最新价格?
大约17万左右。
红旗H5,厂商指导价是十四万六千八至十九万零八百,目前市场终端优惠在一万五左右,具体还要看城市,每个城市的优惠力度都不一样,具体的话,如果想买,还是建议去当地4S店看看。
红旗h5配备直列4缸,排气量1796。CA4GC18TD-11发动机。178马力 。最大扭矩(N·m)250,官方:0-100km/h;加速(s):9.7。
15. 氢能源汽车怎么加氢?
燃料电池汽车是一种用车载燃料电池装置产生的电力作为动力的汽车,车载燃料电池装置所使用的燃料为高纯度氢气或含氢燃料经重整所得的高含氢重整气。
燃料电池汽车加氢时,需要用压缩机将氢气加压至汽车储氢瓶所需要的压力后,再经加注计量装置,加注到汽车车载储氢瓶中。随着燃料电池汽车的发展及增多,要求更高的储氢瓶充装压力,以提供更多的续航里程。目前,70mpa超高压的储氢瓶的应用越来越广,为了缩短加注时间,需提高氢气加注流速和加注压力,当加注速度快、加注压力大时,由于氢气压力变化会产生储氢瓶的温度急剧升高的温升现象。当超过储氢瓶的安全工作温度上限时,将破坏储氢瓶,引发严重的安全问题。而且温升现象还会导致储氢瓶的氢气实际加注质量不能达到额定加注质量。
技术实现要素:
有鉴于此,本发明提供了一种燃料电池汽车高压快速加氢方法,有效防止了加氢过程中的氢气压力的变化,避免了压力变化导致的温升问题,保护了储氢瓶,保证了加注质量,实现了氢气高压力大流量的快速安全加注。
本发明还提供了一种燃料电池汽车高压快速加氢系统。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
一种燃料电池汽车高压快速加氢方法,包括:
步骤a,在储氢瓶中加满预定压力的液体;
步骤b,用加氢站中的氢气置换步骤a中的所述储氢瓶中的液体,所述氢气的压力与步骤a中的液体的预定压力相同。
可选地,所述液体为超纯水。
可选地,所述步骤a中,通过压力传感器监测所述储氢瓶内液体的压力,当所述储氢瓶内的液体的压力达到所述预定压力时,停止加注液体。
可选地,所述步骤b中,所述氢气在加氢站中缓慢加压到所述预设压力。
可选地,所述步骤b中,所述置换过程为所述氢气从所述储氢瓶的上端瓶口进入,所述液体从所述储氢瓶的下端的瓶尾的开口流出。
可选地,所述瓶尾的开口流出的气液混合物通过气液分离器分离后回收利用。
可选地,所述液体的加注过程及氢气的加注过程均通过控制器控制。
可选地,所述储氢瓶中的液体通过水泵不断注入液体加压。
本发明还提供了一种燃料电池汽车高压快速加氢系统,所述系统用于上述的燃料电池汽车高压快速加氢方法中,包括通过进液管路与储氢瓶连通的储液装置,及通过进气管路与所述储氢瓶连通的加氢站;所述进液管路上设置有水泵。
可选地,所述储氢瓶的出口通过管路与一气液分离器连通,所述气液分离器的出口端与回气管和回水管连通,所述回气管与加氢站连通,所述回水管与储液装置连通。
可选地,所述储氢瓶的入口端设置有瓶口阀,所述储氢瓶的出口端设置有瓶尾阀;所述瓶口阀和所述瓶尾阀均与控制器通信连接。
从上述技术方案可以看出,本发明的燃料电池汽车高压快速加氢方法,先在储氢瓶中加满预定压力的液体,再用与上述液体的预定压力相同的氢气将储氢瓶中的液体排出,该过程中储氢瓶内不产生压力变化,解决了由压力变化导致的温升问题,能够实现高压力大流量的快速安全加注,避免了由于温升对储氢瓶产生的破坏,保护了储氢瓶,延长了其使用寿命,规避了加注过程中温度变化对加注质量的影响。
16. 氢能源怎么加氢气?
你好,氢能源加氢气的方法主要有以下几种:
1. 压缩氢气:将氢气压缩到高压状态,储存在高压氢气罐中,然后通过氢气加油站加入汽车油箱。
2. 液态氢气:将氢气冷却至液态状态,储存在液态氢气罐中,然后通过氢气加油站加入汽车油箱。
3. 原位制氢:通过在加油站或燃料站现场制氢,将水分解成氢气和氧气,然后将氢气直接加入汽车油箱。
4. 化学吸附:使用化学吸附剂将氢气吸附在固体材料上,然后将固体材料带到氢气加油站,通过加热或降压释放氢气。
5. 氢化物储存:将氢气与某些金属或化合物结合成氢化物,储存在氢气罐中,然后通过加热或化学反应释放氢气。
17. 加氢站跟加天然气站区别?
现有加氢站技术来源于天然气加气站,有两种建设方式:1)站内制氢供氢加氢站技术;2)外供氢加氢站技术。站内制氢加氢站技术:来源于天然气管网标准加气站原理,即加氢站内有制氢设备(如天然气重整制氢)产生氢气(相当于天然气管道输送来的气源)和加气站设备的组合。外供氢加氢站技术:来源于天然气母站和子站原理,即从外面工厂(相当于母站提供气源)经加氢站(子站)二次加压完成对外加气。国际上大多数国家的加氢站采用的都是站内制氢加氢站技术,但是制氢设备各不相同。这种单个建站的方式比加油站复杂、投资更高、审批更难,较难像加油站那样简单、高效、普及率高。中国目前很少有用这种加氢站所以暂不做讨论。加氢站的工作原理(以外供氢加氢站为例)氢气通过管束槽车运输至加氢站,经由氢气压缩机增压后储存至站内的高压储罐中,再通过氢气加气机为燃料电池汽车加注氢气。当管束槽车的压力足够高时,可从槽车中直接给车辆加氢;压力不够部分从氢气高压储罐中给汽车进行补充氢气。实际操作中,氢气储罐可由多个压力级别不同的储罐并联而成,先将低压储罐中的氢气用于加注,直到低压储罐与车载容器达到压力平衡,再换为高压储罐进行加注。加氢站的主要设备及其发展方向:提高技术标准,逐步实现压缩机国产化。加氢站的主要设备包括储氢装置、压缩设备、加注设备、站控系统等,其中压缩机占总成本较高(约30%)。目前设备制造的发展方向主要是加速氢气压缩机的国产化进程,从而降低加氢站的建设成本,促进氢能产业链的发展。高压储氢装置一般有两种方式,一种是用具有较大容积的气瓶,该类气瓶的单个水容积在 600L~1500L之间,为无缝锻造压力容器;另一种是采用小容积的气瓶,单个气瓶的水容积在 45L~80L。从成本角度看,大型储氢瓶的前期投资成本较高,但后期维护费用低,且安全性和可靠性较高。氢气压缩设备常用的氢气压缩设备为隔膜式压缩机,该型压缩机靠金属膜片在气缸中作往复运动来压缩和输送气体。氢气压缩机在加氢站中占据重要地位,目前我国加氢站所采用的氢气压缩机仍需外购。未来国内加氢站与生产压缩机的外资企业加强合作以及加快国产化速度的情况下,有望将压缩机的成本减少 50%以上。氢气加注设备氢气加注设备与天然气加注设备原理相似,由于氢气的加注压力达到 35Mpa,远高于天然气 25Mpa的压力,因此对于加氢机的承压能力和安全性要求更高。根据加注对象的不同,加氢机设置不同规格的加氢枪。如安亭加氢站设置 TK16和 TK25两种规格的加氢枪,最大加注流量分别为 2kg/min和 5kg/min。加注一辆轿车约用3-5分钟,加注一辆公交车约需要10-15分钟。站控系统作为加氢站的神经中枢,站控系统控制着整个加氢站的所有工艺流程有条不紊的进行,站控系统功能是否完善对于保证加氢站的正常运行有着至关重要的作用。燃料电池的商业化应用的拦路虎已经不是其自身的成本,而是氢气的使用成本。燃料电池车和加氢站的问题类似于“鸡蛋谁先”的问题。加氢站不先建,燃料电池车无法加氢跑不起来;燃料电池车不够,加氢站的成本根本收不回来。那么,建一个加氢站要多少钱?加氢站主要的设备有卸气柱、压缩机、储氢瓶组、加注机。卸气柱是用来对接管束车,导流氢气进压缩机,压缩机将氢气压成高压,储存进储氢瓶组存储,当需要时候,氢气经加注机加到燃料电池车上。以一座日加氢量200kg的外供氢加氢站来说,主要的设备成本如下:见图在没有算购买土地的情况下(土地这个差异太大),建一座加氢站设备成本约为450万左右。另外还需要算土建和安装费用。以目前已建成加氢站来看,按加氢规模不同投资800万到2000万之间。加氢站的建站成本和加油站对比并没有什么劣势,而且如果加氢站中所用的压缩机和加注机进一步国产化之后,加氢站的建站成本能下降不少。但可惜建站成本对终端加注成本影响并不大。加注成本39元中近45%是氢气原料成本,运输成本占比也达20%以上。可见,制氢和运氢/储氢这两项成本才是当今燃料电池车推广运营最大的拦路虎。而且规模化的红利对制氢和运氢的成本并没有太多影响。因此,新型、高效、廉价的制氢和运氢技术才是燃料电池完全市场化的救星。更多技术探索加油站改建技术可实现低成本加氢功能引入。改造加油站主要通过在原有加油站引入高压储氢罐和压缩机等设备的方式完成加油站的升级。加氢站的降本之路:努力压缩制氢和运输成本制氢和运输成本是构成氢气价格的决定性因素,和国外相比,在国内建立一座加氢站具有成本方面的优势。目前在国内建设一座加氢站(35Mpa)的投资在 200~250 万美元之间,日本建设一座中型加氢站( 300Nm3/h) 投资在 500~550 万美元; 在美国, 约需要280~350万美元。从政策力度方面来看,中国建设加氢站的补贴额度较美国和日本更高,降低了国内加氢站建设中的固定成本投资部分。这主要是由于,在日本、美国等地,加氢站的建造和维护标准比较严苛, 导致这部分成本远超中国。此外,中国为建造加氢站提供的补贴政策也优于日本和美国。影响我国氢气售价的最主要因素是包括制氢和储运氢气在内的氢气成本部分。比较日本和我国的加氢站氢气售价价格组成可以发现,影响日本氢气售价的最主要的两个因素是氢气成本(约占 38%)和加氢站固定成本(约占 26%),而影响我国氢气售价最主要的因素是氢气成本(约占 65%)。这说明,要降低我国加氢站整体的成本,在补贴力度较强的现阶段来看, 选择合适的氢源,并降低氢气运输与储藏的成本,是最适当的选择。长远来看,随着行业的发展和补贴额度的下降,通过提高关键设备的国产化率水平来降低加氢站的建设成本则是未来加氢站降本的明智之选。现阶段国内最宜选取的制氢运氢方式讨论目前,制备氢气主要方式有以下几种:氯碱工业副产氢、电解水制氢、化工原料制氢(甲醇裂解、乙醇裂解、液氨裂解等)、石化资源制氢(石油裂解、水煤气法等)和新型制氢方法(生物质、光化学等)。在现阶段,选择成本较低、氢气产物纯度较高的氯碱工业副产氢的路线,已经可以满足下游燃料电池车运营的氢气需求;在未来氢能产业链发展得比较完善的情况下,利用可再生能源电解水制氢将成为终极能源解决方案。
18. 氢能源汽车怎么加氢?
燃料电池汽车是一种用车载燃料电池装置产生的电力作为动力的汽车,车载燃料电池装置所使用的燃料为高纯度氢气或含氢燃料经重整所得的高含氢重整气。
燃料电池汽车加氢时,需要用压缩机将氢气加压至汽车储氢瓶所需要的压力后,再经加注计量装置,加注到汽车车载储氢瓶中。随着燃料电池汽车的发展及增多,要求更高的储氢瓶充装压力,以提供更多的续航里程。目前,70mpa超高压的储氢瓶的应用越来越广,为了缩短加注时间,需提高氢气加注流速和加注压力,当加注速度快、加注压力大时,由于氢气压力变化会产生储氢瓶的温度急剧升高的温升现象。当超过储氢瓶的安全工作温度上限时,将破坏储氢瓶,引发严重的安全问题。而且温升现象还会导致储氢瓶的氢气实际加注质量不能达到额定加注质量。
技术实现要素:
有鉴于此,本发明提供了一种燃料电池汽车高压快速加氢方法,有效防止了加氢过程中的氢气压力的变化,避免了压力变化导致的温升问题,保护了储氢瓶,保证了加注质量,实现了氢气高压力大流量的快速安全加注。
本发明还提供了一种燃料电池汽车高压快速加氢系统。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
一种燃料电池汽车高压快速加氢方法,包括:
步骤a,在储氢瓶中加满预定压力的液体;
步骤b,用加氢站中的氢气置换步骤a中的所述储氢瓶中的液体,所述氢气的压力与步骤a中的液体的预定压力相同。
可选地,所述液体为超纯水。
可选地,所述步骤a中,通过压力传感器监测所述储氢瓶内液体的压力,当所述储氢瓶内的液体的压力达到所述预定压力时,停止加注液体。
可选地,所述步骤b中,所述氢气在加氢站中缓慢加压到所述预设压力。
可选地,所述步骤b中,所述置换过程为所述氢气从所述储氢瓶的上端瓶口进入,所述液体从所述储氢瓶的下端的瓶尾的开口流出。
可选地,所述瓶尾的开口流出的气液混合物通过气液分离器分离后回收利用。
可选地,所述液体的加注过程及氢气的加注过程均通过控制器控制。
可选地,所述储氢瓶中的液体通过水泵不断注入液体加压。
本发明还提供了一种燃料电池汽车高压快速加氢系统,所述系统用于上述的燃料电池汽车高压快速加氢方法中,包括通过进液管路与储氢瓶连通的储液装置,及通过进气管路与所述储氢瓶连通的加氢站;所述进液管路上设置有水泵。
可选地,所述储氢瓶的出口通过管路与一气液分离器连通,所述气液分离器的出口端与回气管和回水管连通,所述回气管与加氢站连通,所述回水管与储液装置连通。
可选地,所述储氢瓶的入口端设置有瓶口阀,所述储氢瓶的出口端设置有瓶尾阀;所述瓶口阀和所述瓶尾阀均与控制器通信连接。
从上述技术方案可以看出,本发明的燃料电池汽车高压快速加氢方法,先在储氢瓶中加满预定压力的液体,再用与上述液体的预定压力相同的氢气将储氢瓶中的液体排出,该过程中储氢瓶内不产生压力变化,解决了由压力变化导致的温升问题,能够实现高压力大流量的快速安全加注,避免了由于温升对储氢瓶产生的破坏,保护了储氢瓶,延长了其使用寿命,规避了加注过程中温度变化对加注质量的影响。
19. 氢能源汽车怎么加氢?
燃料电池汽车是一种用车载燃料电池装置产生的电力作为动力的汽车,车载燃料电池装置所使用的燃料为高纯度氢气或含氢燃料经重整所得的高含氢重整气。
燃料电池汽车加氢时,需要用压缩机将氢气加压至汽车储氢瓶所需要的压力后,再经加注计量装置,加注到汽车车载储氢瓶中。随着燃料电池汽车的发展及增多,要求更高的储氢瓶充装压力,以提供更多的续航里程。目前,70mpa超高压的储氢瓶的应用越来越广,为了缩短加注时间,需提高氢气加注流速和加注压力,当加注速度快、加注压力大时,由于氢气压力变化会产生储氢瓶的温度急剧升高的温升现象。当超过储氢瓶的安全工作温度上限时,将破坏储氢瓶,引发严重的安全问题。而且温升现象还会导致储氢瓶的氢气实际加注质量不能达到额定加注质量。
技术实现要素:
有鉴于此,本发明提供了一种燃料电池汽车高压快速加氢方法,有效防止了加氢过程中的氢气压力的变化,避免了压力变化导致的温升问题,保护了储氢瓶,保证了加注质量,实现了氢气高压力大流量的快速安全加注。
本发明还提供了一种燃料电池汽车高压快速加氢系统。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
一种燃料电池汽车高压快速加氢方法,包括:
步骤a,在储氢瓶中加满预定压力的液体;
步骤b,用加氢站中的氢气置换步骤a中的所述储氢瓶中的液体,所述氢气的压力与步骤a中的液体的预定压力相同。
可选地,所述液体为超纯水。
可选地,所述步骤a中,通过压力传感器监测所述储氢瓶内液体的压力,当所述储氢瓶内的液体的压力达到所述预定压力时,停止加注液体。
可选地,所述步骤b中,所述氢气在加氢站中缓慢加压到所述预设压力。
可选地,所述步骤b中,所述置换过程为所述氢气从所述储氢瓶的上端瓶口进入,所述液体从所述储氢瓶的下端的瓶尾的开口流出。
可选地,所述瓶尾的开口流出的气液混合物通过气液分离器分离后回收利用。
可选地,所述液体的加注过程及氢气的加注过程均通过控制器控制。
可选地,所述储氢瓶中的液体通过水泵不断注入液体加压。
本发明还提供了一种燃料电池汽车高压快速加氢系统,所述系统用于上述的燃料电池汽车高压快速加氢方法中,包括通过进液管路与储氢瓶连通的储液装置,及通过进气管路与所述储氢瓶连通的加氢站;所述进液管路上设置有水泵。
可选地,所述储氢瓶的出口通过管路与一气液分离器连通,所述气液分离器的出口端与回气管和回水管连通,所述回气管与加氢站连通,所述回水管与储液装置连通。
可选地,所述储氢瓶的入口端设置有瓶口阀,所述储氢瓶的出口端设置有瓶尾阀;所述瓶口阀和所述瓶尾阀均与控制器通信连接。
从上述技术方案可以看出,本发明的燃料电池汽车高压快速加氢方法,先在储氢瓶中加满预定压力的液体,再用与上述液体的预定压力相同的氢气将储氢瓶中的液体排出,该过程中储氢瓶内不产生压力变化,解决了由压力变化导致的温升问题,能够实现高压力大流量的快速安全加注,避免了由于温升对储氢瓶产生的破坏,保护了储氢瓶,延长了其使用寿命,规避了加注过程中温度变化对加注质量的影响。
20. 氢能源汽车在哪里加氢?
去加氢站。
截至2020年底,我国投入运营的加氢站已超百座,其中广东数量最多,山东上海则紧随其后。
据氢燃料电池行业研究机构香橙会研究院统计,截至2020年12月底,中国累计建成118座加氢站(不含3座已拆除加氢站),在建/拟建的为167座。其中,101座建成的加氢站已投入运营,待运营17座,投用比例超过85%。
数据显示,2016年至2019年,中国建成加氢站数量翻倍增长,2020年在国家“以奖代补”政策出台较晚的情况下,仍然建成47座加氢站,建成数较2019年增加7座,超额完成《中国氢能产业基础设施发展蓝皮书(2016)》和《节能与新能源汽车技术路线图2.0》中的“到2020年,加氢站数量达到100座”的目标。
从地域分布看,广东建成的加氢站最多,累计达到30座,山东以11座排在第二位,上海10座,位居第三。天津、湖南则实现了零的突破。至此,全国共有20个省市布局加氢基础设施。
21. 红旗h5氢动力最新价格?
大约17万左右。
红旗H5,厂商指导价是十四万六千八至十九万零八百,目前市场终端优惠在一万五左右,具体还要看城市,每个城市的优惠力度都不一样,具体的话,如果想买,还是建议去当地4S店看看。
红旗h5配备直列4缸,排气量1796。CA4GC18TD-11发动机。178马力 。最大扭矩(N·m)250,官方:0-100km/h;加速(s):9.7。
22. 加氢站跟加天然气站区别?
现有加氢站技术来源于天然气加气站,有两种建设方式:1)站内制氢供氢加氢站技术;2)外供氢加氢站技术。站内制氢加氢站技术:来源于天然气管网标准加气站原理,即加氢站内有制氢设备(如天然气重整制氢)产生氢气(相当于天然气管道输送来的气源)和加气站设备的组合。外供氢加氢站技术:来源于天然气母站和子站原理,即从外面工厂(相当于母站提供气源)经加氢站(子站)二次加压完成对外加气。国际上大多数国家的加氢站采用的都是站内制氢加氢站技术,但是制氢设备各不相同。这种单个建站的方式比加油站复杂、投资更高、审批更难,较难像加油站那样简单、高效、普及率高。中国目前很少有用这种加氢站所以暂不做讨论。加氢站的工作原理(以外供氢加氢站为例)氢气通过管束槽车运输至加氢站,经由氢气压缩机增压后储存至站内的高压储罐中,再通过氢气加气机为燃料电池汽车加注氢气。当管束槽车的压力足够高时,可从槽车中直接给车辆加氢;压力不够部分从氢气高压储罐中给汽车进行补充氢气。实际操作中,氢气储罐可由多个压力级别不同的储罐并联而成,先将低压储罐中的氢气用于加注,直到低压储罐与车载容器达到压力平衡,再换为高压储罐进行加注。加氢站的主要设备及其发展方向:提高技术标准,逐步实现压缩机国产化。加氢站的主要设备包括储氢装置、压缩设备、加注设备、站控系统等,其中压缩机占总成本较高(约30%)。目前设备制造的发展方向主要是加速氢气压缩机的国产化进程,从而降低加氢站的建设成本,促进氢能产业链的发展。高压储氢装置一般有两种方式,一种是用具有较大容积的气瓶,该类气瓶的单个水容积在 600L~1500L之间,为无缝锻造压力容器;另一种是采用小容积的气瓶,单个气瓶的水容积在 45L~80L。从成本角度看,大型储氢瓶的前期投资成本较高,但后期维护费用低,且安全性和可靠性较高。氢气压缩设备常用的氢气压缩设备为隔膜式压缩机,该型压缩机靠金属膜片在气缸中作往复运动来压缩和输送气体。氢气压缩机在加氢站中占据重要地位,目前我国加氢站所采用的氢气压缩机仍需外购。未来国内加氢站与生产压缩机的外资企业加强合作以及加快国产化速度的情况下,有望将压缩机的成本减少 50%以上。氢气加注设备氢气加注设备与天然气加注设备原理相似,由于氢气的加注压力达到 35Mpa,远高于天然气 25Mpa的压力,因此对于加氢机的承压能力和安全性要求更高。根据加注对象的不同,加氢机设置不同规格的加氢枪。如安亭加氢站设置 TK16和 TK25两种规格的加氢枪,最大加注流量分别为 2kg/min和 5kg/min。加注一辆轿车约用3-5分钟,加注一辆公交车约需要10-15分钟。站控系统作为加氢站的神经中枢,站控系统控制着整个加氢站的所有工艺流程有条不紊的进行,站控系统功能是否完善对于保证加氢站的正常运行有着至关重要的作用。燃料电池的商业化应用的拦路虎已经不是其自身的成本,而是氢气的使用成本。燃料电池车和加氢站的问题类似于“鸡蛋谁先”的问题。加氢站不先建,燃料电池车无法加氢跑不起来;燃料电池车不够,加氢站的成本根本收不回来。那么,建一个加氢站要多少钱?加氢站主要的设备有卸气柱、压缩机、储氢瓶组、加注机。卸气柱是用来对接管束车,导流氢气进压缩机,压缩机将氢气压成高压,储存进储氢瓶组存储,当需要时候,氢气经加注机加到燃料电池车上。以一座日加氢量200kg的外供氢加氢站来说,主要的设备成本如下:见图在没有算购买土地的情况下(土地这个差异太大),建一座加氢站设备成本约为450万左右。另外还需要算土建和安装费用。以目前已建成加氢站来看,按加氢规模不同投资800万到2000万之间。加氢站的建站成本和加油站对比并没有什么劣势,而且如果加氢站中所用的压缩机和加注机进一步国产化之后,加氢站的建站成本能下降不少。但可惜建站成本对终端加注成本影响并不大。加注成本39元中近45%是氢气原料成本,运输成本占比也达20%以上。可见,制氢和运氢/储氢这两项成本才是当今燃料电池车推广运营最大的拦路虎。而且规模化的红利对制氢和运氢的成本并没有太多影响。因此,新型、高效、廉价的制氢和运氢技术才是燃料电池完全市场化的救星。更多技术探索加油站改建技术可实现低成本加氢功能引入。改造加油站主要通过在原有加油站引入高压储氢罐和压缩机等设备的方式完成加油站的升级。加氢站的降本之路:努力压缩制氢和运输成本制氢和运输成本是构成氢气价格的决定性因素,和国外相比,在国内建立一座加氢站具有成本方面的优势。目前在国内建设一座加氢站(35Mpa)的投资在 200~250 万美元之间,日本建设一座中型加氢站( 300Nm3/h) 投资在 500~550 万美元; 在美国, 约需要280~350万美元。从政策力度方面来看,中国建设加氢站的补贴额度较美国和日本更高,降低了国内加氢站建设中的固定成本投资部分。这主要是由于,在日本、美国等地,加氢站的建造和维护标准比较严苛, 导致这部分成本远超中国。此外,中国为建造加氢站提供的补贴政策也优于日本和美国。影响我国氢气售价的最主要因素是包括制氢和储运氢气在内的氢气成本部分。比较日本和我国的加氢站氢气售价价格组成可以发现,影响日本氢气售价的最主要的两个因素是氢气成本(约占 38%)和加氢站固定成本(约占 26%),而影响我国氢气售价最主要的因素是氢气成本(约占 65%)。这说明,要降低我国加氢站整体的成本,在补贴力度较强的现阶段来看, 选择合适的氢源,并降低氢气运输与储藏的成本,是最适当的选择。长远来看,随着行业的发展和补贴额度的下降,通过提高关键设备的国产化率水平来降低加氢站的建设成本则是未来加氢站降本的明智之选。现阶段国内最宜选取的制氢运氢方式讨论目前,制备氢气主要方式有以下几种:氯碱工业副产氢、电解水制氢、化工原料制氢(甲醇裂解、乙醇裂解、液氨裂解等)、石化资源制氢(石油裂解、水煤气法等)和新型制氢方法(生物质、光化学等)。在现阶段,选择成本较低、氢气产物纯度较高的氯碱工业副产氢的路线,已经可以满足下游燃料电池车运营的氢气需求;在未来氢能产业链发展得比较完善的情况下,利用可再生能源电解水制氢将成为终极能源解决方案。
23. 红旗h5氢动力最新价格?
大约17万左右。
红旗H5,厂商指导价是十四万六千八至十九万零八百,目前市场终端优惠在一万五左右,具体还要看城市,每个城市的优惠力度都不一样,具体的话,如果想买,还是建议去当地4S店看看。
红旗h5配备直列4缸,排气量1796。CA4GC18TD-11发动机。178马力 。最大扭矩(N·m)250,官方:0-100km/h;加速(s):9.7。
24. 车载氢气瓶低于2mpa不能加氢?
不能。
现在加氢站加注的还是气态的氢气,而且加注之前要经过相关审批,审批允许后才能给咱们加氢。同时,加氢之前要确认自己的车氢气罐剩余氢气气压高于2MPa,否则加氢站是不给咱们加氢气的。
主要是因为氢气极度易燃,低于2MPa压力的话,氢气罐里面可能存在有空气,而这样的话没法完全避免氢气罐不会发生爆燃现象。
25. 氢能源汽车在哪里加氢?
去加氢站。
截至2020年底,我国投入运营的加氢站已超百座,其中广东数量最多,山东上海则紧随其后。
据氢燃料电池行业研究机构香橙会研究院统计,截至2020年12月底,中国累计建成118座加氢站(不含3座已拆除加氢站),在建/拟建的为167座。其中,101座建成的加氢站已投入运营,待运营17座,投用比例超过85%。
数据显示,2016年至2019年,中国建成加氢站数量翻倍增长,2020年在国家“以奖代补”政策出台较晚的情况下,仍然建成47座加氢站,建成数较2019年增加7座,超额完成《中国氢能产业基础设施发展蓝皮书(2016)》和《节能与新能源汽车技术路线图2.0》中的“到2020年,加氢站数量达到100座”的目标。
从地域分布看,广东建成的加氢站最多,累计达到30座,山东以11座排在第二位,上海10座,位居第三。天津、湖南则实现了零的突破。至此,全国共有20个省市布局加氢基础设施。
26. 氢能源汽车加氢技术?
燃料电池汽车加氢时,需要用压缩机将氢气加压至汽车储氢瓶所需要的压力后,再经加注计量装置,加注到汽车车载储氢瓶中。随着燃料电池汽车的发展及增多,要求更高的储氢瓶充装压力,以提供更多的续航里程。
目前,70mpa超高压的储氢瓶的应用越来越广,为了缩短加注时间,需提高氢气加注流速和加注压力,当加注速度快、加注压力大时,由于氢气压力变化会产生储氢瓶的温度急剧升高的温升现象。
当超过储氢瓶的安全工作温度上限时,将破坏储氢瓶,引发严重的安全问题。
而且温升现象还会导致储氢瓶的氢气实际加注质量不能达到额定加注质量。
27. 红旗h5氢动力最新价格?
大约17万左右。
红旗H5,厂商指导价是十四万六千八至十九万零八百,目前市场终端优惠在一万五左右,具体还要看城市,每个城市的优惠力度都不一样,具体的话,如果想买,还是建议去当地4S店看看。
红旗h5配备直列4缸,排气量1796。CA4GC18TD-11发动机。178马力 。最大扭矩(N·m)250,官方:0-100km/h;加速(s):9.7。
28. 加氢站跟加天然气站区别?
现有加氢站技术来源于天然气加气站,有两种建设方式:1)站内制氢供氢加氢站技术;2)外供氢加氢站技术。站内制氢加氢站技术:来源于天然气管网标准加气站原理,即加氢站内有制氢设备(如天然气重整制氢)产生氢气(相当于天然气管道输送来的气源)和加气站设备的组合。外供氢加氢站技术:来源于天然气母站和子站原理,即从外面工厂(相当于母站提供气源)经加氢站(子站)二次加压完成对外加气。国际上大多数国家的加氢站采用的都是站内制氢加氢站技术,但是制氢设备各不相同。这种单个建站的方式比加油站复杂、投资更高、审批更难,较难像加油站那样简单、高效、普及率高。中国目前很少有用这种加氢站所以暂不做讨论。加氢站的工作原理(以外供氢加氢站为例)氢气通过管束槽车运输至加氢站,经由氢气压缩机增压后储存至站内的高压储罐中,再通过氢气加气机为燃料电池汽车加注氢气。当管束槽车的压力足够高时,可从槽车中直接给车辆加氢;压力不够部分从氢气高压储罐中给汽车进行补充氢气。实际操作中,氢气储罐可由多个压力级别不同的储罐并联而成,先将低压储罐中的氢气用于加注,直到低压储罐与车载容器达到压力平衡,再换为高压储罐进行加注。加氢站的主要设备及其发展方向:提高技术标准,逐步实现压缩机国产化。加氢站的主要设备包括储氢装置、压缩设备、加注设备、站控系统等,其中压缩机占总成本较高(约30%)。目前设备制造的发展方向主要是加速氢气压缩机的国产化进程,从而降低加氢站的建设成本,促进氢能产业链的发展。高压储氢装置一般有两种方式,一种是用具有较大容积的气瓶,该类气瓶的单个水容积在 600L~1500L之间,为无缝锻造压力容器;另一种是采用小容积的气瓶,单个气瓶的水容积在 45L~80L。从成本角度看,大型储氢瓶的前期投资成本较高,但后期维护费用低,且安全性和可靠性较高。氢气压缩设备常用的氢气压缩设备为隔膜式压缩机,该型压缩机靠金属膜片在气缸中作往复运动来压缩和输送气体。氢气压缩机在加氢站中占据重要地位,目前我国加氢站所采用的氢气压缩机仍需外购。未来国内加氢站与生产压缩机的外资企业加强合作以及加快国产化速度的情况下,有望将压缩机的成本减少 50%以上。氢气加注设备氢气加注设备与天然气加注设备原理相似,由于氢气的加注压力达到 35Mpa,远高于天然气 25Mpa的压力,因此对于加氢机的承压能力和安全性要求更高。根据加注对象的不同,加氢机设置不同规格的加氢枪。如安亭加氢站设置 TK16和 TK25两种规格的加氢枪,最大加注流量分别为 2kg/min和 5kg/min。加注一辆轿车约用3-5分钟,加注一辆公交车约需要10-15分钟。站控系统作为加氢站的神经中枢,站控系统控制着整个加氢站的所有工艺流程有条不紊的进行,站控系统功能是否完善对于保证加氢站的正常运行有着至关重要的作用。燃料电池的商业化应用的拦路虎已经不是其自身的成本,而是氢气的使用成本。燃料电池车和加氢站的问题类似于“鸡蛋谁先”的问题。加氢站不先建,燃料电池车无法加氢跑不起来;燃料电池车不够,加氢站的成本根本收不回来。那么,建一个加氢站要多少钱?加氢站主要的设备有卸气柱、压缩机、储氢瓶组、加注机。卸气柱是用来对接管束车,导流氢气进压缩机,压缩机将氢气压成高压,储存进储氢瓶组存储,当需要时候,氢气经加注机加到燃料电池车上。以一座日加氢量200kg的外供氢加氢站来说,主要的设备成本如下:见图在没有算购买土地的情况下(土地这个差异太大),建一座加氢站设备成本约为450万左右。另外还需要算土建和安装费用。以目前已建成加氢站来看,按加氢规模不同投资800万到2000万之间。加氢站的建站成本和加油站对比并没有什么劣势,而且如果加氢站中所用的压缩机和加注机进一步国产化之后,加氢站的建站成本能下降不少。但可惜建站成本对终端加注成本影响并不大。加注成本39元中近45%是氢气原料成本,运输成本占比也达20%以上。可见,制氢和运氢/储氢这两项成本才是当今燃料电池车推广运营最大的拦路虎。而且规模化的红利对制氢和运氢的成本并没有太多影响。因此,新型、高效、廉价的制氢和运氢技术才是燃料电池完全市场化的救星。更多技术探索加油站改建技术可实现低成本加氢功能引入。改造加油站主要通过在原有加油站引入高压储氢罐和压缩机等设备的方式完成加油站的升级。加氢站的降本之路:努力压缩制氢和运输成本制氢和运输成本是构成氢气价格的决定性因素,和国外相比,在国内建立一座加氢站具有成本方面的优势。目前在国内建设一座加氢站(35Mpa)的投资在 200~250 万美元之间,日本建设一座中型加氢站( 300Nm3/h) 投资在 500~550 万美元; 在美国, 约需要280~350万美元。从政策力度方面来看,中国建设加氢站的补贴额度较美国和日本更高,降低了国内加氢站建设中的固定成本投资部分。这主要是由于,在日本、美国等地,加氢站的建造和维护标准比较严苛, 导致这部分成本远超中国。此外,中国为建造加氢站提供的补贴政策也优于日本和美国。影响我国氢气售价的最主要因素是包括制氢和储运氢气在内的氢气成本部分。比较日本和我国的加氢站氢气售价价格组成可以发现,影响日本氢气售价的最主要的两个因素是氢气成本(约占 38%)和加氢站固定成本(约占 26%),而影响我国氢气售价最主要的因素是氢气成本(约占 65%)。这说明,要降低我国加氢站整体的成本,在补贴力度较强的现阶段来看, 选择合适的氢源,并降低氢气运输与储藏的成本,是最适当的选择。长远来看,随着行业的发展和补贴额度的下降,通过提高关键设备的国产化率水平来降低加氢站的建设成本则是未来加氢站降本的明智之选。现阶段国内最宜选取的制氢运氢方式讨论目前,制备氢气主要方式有以下几种:氯碱工业副产氢、电解水制氢、化工原料制氢(甲醇裂解、乙醇裂解、液氨裂解等)、石化资源制氢(石油裂解、水煤气法等)和新型制氢方法(生物质、光化学等)。在现阶段,选择成本较低、氢气产物纯度较高的氯碱工业副产氢的路线,已经可以满足下游燃料电池车运营的氢气需求;在未来氢能产业链发展得比较完善的情况下,利用可再生能源电解水制氢将成为终极能源解决方案。
29. 氢能源怎么加氢气?
你好,氢能源加氢气的方法主要有以下几种:
1. 压缩氢气:将氢气压缩到高压状态,储存在高压氢气罐中,然后通过氢气加油站加入汽车油箱。
2. 液态氢气:将氢气冷却至液态状态,储存在液态氢气罐中,然后通过氢气加油站加入汽车油箱。
3. 原位制氢:通过在加油站或燃料站现场制氢,将水分解成氢气和氧气,然后将氢气直接加入汽车油箱。
4. 化学吸附:使用化学吸附剂将氢气吸附在固体材料上,然后将固体材料带到氢气加油站,通过加热或降压释放氢气。
5. 氢化物储存:将氢气与某些金属或化合物结合成氢化物,储存在氢气罐中,然后通过加热或化学反应释放氢气。
30. 氢能源汽车加氢技术?
燃料电池汽车加氢时,需要用压缩机将氢气加压至汽车储氢瓶所需要的压力后,再经加注计量装置,加注到汽车车载储氢瓶中。随着燃料电池汽车的发展及增多,要求更高的储氢瓶充装压力,以提供更多的续航里程。
目前,70mpa超高压的储氢瓶的应用越来越广,为了缩短加注时间,需提高氢气加注流速和加注压力,当加注速度快、加注压力大时,由于氢气压力变化会产生储氢瓶的温度急剧升高的温升现象。
当超过储氢瓶的安全工作温度上限时,将破坏储氢瓶,引发严重的安全问题。
而且温升现象还会导致储氢瓶的氢气实际加注质量不能达到额定加注质量。
31. 车载氢气瓶低于2mpa不能加氢?
不能。
现在加氢站加注的还是气态的氢气,而且加注之前要经过相关审批,审批允许后才能给咱们加氢。同时,加氢之前要确认自己的车氢气罐剩余氢气气压高于2MPa,否则加氢站是不给咱们加氢气的。
主要是因为氢气极度易燃,低于2MPa压力的话,氢气罐里面可能存在有空气,而这样的话没法完全避免氢气罐不会发生爆燃现象。
32. 氢能源汽车加氢技术?
燃料电池汽车加氢时,需要用压缩机将氢气加压至汽车储氢瓶所需要的压力后,再经加注计量装置,加注到汽车车载储氢瓶中。随着燃料电池汽车的发展及增多,要求更高的储氢瓶充装压力,以提供更多的续航里程。
目前,70mpa超高压的储氢瓶的应用越来越广,为了缩短加注时间,需提高氢气加注流速和加注压力,当加注速度快、加注压力大时,由于氢气压力变化会产生储氢瓶的温度急剧升高的温升现象。
当超过储氢瓶的安全工作温度上限时,将破坏储氢瓶,引发严重的安全问题。
而且温升现象还会导致储氢瓶的氢气实际加注质量不能达到额定加注质量。
33. 加氢站跟加天然气站区别?
现有加氢站技术来源于天然气加气站,有两种建设方式:1)站内制氢供氢加氢站技术;2)外供氢加氢站技术。站内制氢加氢站技术:来源于天然气管网标准加气站原理,即加氢站内有制氢设备(如天然气重整制氢)产生氢气(相当于天然气管道输送来的气源)和加气站设备的组合。外供氢加氢站技术:来源于天然气母站和子站原理,即从外面工厂(相当于母站提供气源)经加氢站(子站)二次加压完成对外加气。国际上大多数国家的加氢站采用的都是站内制氢加氢站技术,但是制氢设备各不相同。这种单个建站的方式比加油站复杂、投资更高、审批更难,较难像加油站那样简单、高效、普及率高。中国目前很少有用这种加氢站所以暂不做讨论。加氢站的工作原理(以外供氢加氢站为例)氢气通过管束槽车运输至加氢站,经由氢气压缩机增压后储存至站内的高压储罐中,再通过氢气加气机为燃料电池汽车加注氢气。当管束槽车的压力足够高时,可从槽车中直接给车辆加氢;压力不够部分从氢气高压储罐中给汽车进行补充氢气。实际操作中,氢气储罐可由多个压力级别不同的储罐并联而成,先将低压储罐中的氢气用于加注,直到低压储罐与车载容器达到压力平衡,再换为高压储罐进行加注。加氢站的主要设备及其发展方向:提高技术标准,逐步实现压缩机国产化。加氢站的主要设备包括储氢装置、压缩设备、加注设备、站控系统等,其中压缩机占总成本较高(约30%)。目前设备制造的发展方向主要是加速氢气压缩机的国产化进程,从而降低加氢站的建设成本,促进氢能产业链的发展。高压储氢装置一般有两种方式,一种是用具有较大容积的气瓶,该类气瓶的单个水容积在 600L~1500L之间,为无缝锻造压力容器;另一种是采用小容积的气瓶,单个气瓶的水容积在 45L~80L。从成本角度看,大型储氢瓶的前期投资成本较高,但后期维护费用低,且安全性和可靠性较高。氢气压缩设备常用的氢气压缩设备为隔膜式压缩机,该型压缩机靠金属膜片在气缸中作往复运动来压缩和输送气体。氢气压缩机在加氢站中占据重要地位,目前我国加氢站所采用的氢气压缩机仍需外购。未来国内加氢站与生产压缩机的外资企业加强合作以及加快国产化速度的情况下,有望将压缩机的成本减少 50%以上。氢气加注设备氢气加注设备与天然气加注设备原理相似,由于氢气的加注压力达到 35Mpa,远高于天然气 25Mpa的压力,因此对于加氢机的承压能力和安全性要求更高。根据加注对象的不同,加氢机设置不同规格的加氢枪。如安亭加氢站设置 TK16和 TK25两种规格的加氢枪,最大加注流量分别为 2kg/min和 5kg/min。加注一辆轿车约用3-5分钟,加注一辆公交车约需要10-15分钟。站控系统作为加氢站的神经中枢,站控系统控制着整个加氢站的所有工艺流程有条不紊的进行,站控系统功能是否完善对于保证加氢站的正常运行有着至关重要的作用。燃料电池的商业化应用的拦路虎已经不是其自身的成本,而是氢气的使用成本。燃料电池车和加氢站的问题类似于“鸡蛋谁先”的问题。加氢站不先建,燃料电池车无法加氢跑不起来;燃料电池车不够,加氢站的成本根本收不回来。那么,建一个加氢站要多少钱?加氢站主要的设备有卸气柱、压缩机、储氢瓶组、加注机。卸气柱是用来对接管束车,导流氢气进压缩机,压缩机将氢气压成高压,储存进储氢瓶组存储,当需要时候,氢气经加注机加到燃料电池车上。以一座日加氢量200kg的外供氢加氢站来说,主要的设备成本如下:见图在没有算购买土地的情况下(土地这个差异太大),建一座加氢站设备成本约为450万左右。另外还需要算土建和安装费用。以目前已建成加氢站来看,按加氢规模不同投资800万到2000万之间。加氢站的建站成本和加油站对比并没有什么劣势,而且如果加氢站中所用的压缩机和加注机进一步国产化之后,加氢站的建站成本能下降不少。但可惜建站成本对终端加注成本影响并不大。加注成本39元中近45%是氢气原料成本,运输成本占比也达20%以上。可见,制氢和运氢/储氢这两项成本才是当今燃料电池车推广运营最大的拦路虎。而且规模化的红利对制氢和运氢的成本并没有太多影响。因此,新型、高效、廉价的制氢和运氢技术才是燃料电池完全市场化的救星。更多技术探索加油站改建技术可实现低成本加氢功能引入。改造加油站主要通过在原有加油站引入高压储氢罐和压缩机等设备的方式完成加油站的升级。加氢站的降本之路:努力压缩制氢和运输成本制氢和运输成本是构成氢气价格的决定性因素,和国外相比,在国内建立一座加氢站具有成本方面的优势。目前在国内建设一座加氢站(35Mpa)的投资在 200~250 万美元之间,日本建设一座中型加氢站( 300Nm3/h) 投资在 500~550 万美元; 在美国, 约需要280~350万美元。从政策力度方面来看,中国建设加氢站的补贴额度较美国和日本更高,降低了国内加氢站建设中的固定成本投资部分。这主要是由于,在日本、美国等地,加氢站的建造和维护标准比较严苛, 导致这部分成本远超中国。此外,中国为建造加氢站提供的补贴政策也优于日本和美国。影响我国氢气售价的最主要因素是包括制氢和储运氢气在内的氢气成本部分。比较日本和我国的加氢站氢气售价价格组成可以发现,影响日本氢气售价的最主要的两个因素是氢气成本(约占 38%)和加氢站固定成本(约占 26%),而影响我国氢气售价最主要的因素是氢气成本(约占 65%)。这说明,要降低我国加氢站整体的成本,在补贴力度较强的现阶段来看, 选择合适的氢源,并降低氢气运输与储藏的成本,是最适当的选择。长远来看,随着行业的发展和补贴额度的下降,通过提高关键设备的国产化率水平来降低加氢站的建设成本则是未来加氢站降本的明智之选。现阶段国内最宜选取的制氢运氢方式讨论目前,制备氢气主要方式有以下几种:氯碱工业副产氢、电解水制氢、化工原料制氢(甲醇裂解、乙醇裂解、液氨裂解等)、石化资源制氢(石油裂解、水煤气法等)和新型制氢方法(生物质、光化学等)。在现阶段,选择成本较低、氢气产物纯度较高的氯碱工业副产氢的路线,已经可以满足下游燃料电池车运营的氢气需求;在未来氢能产业链发展得比较完善的情况下,利用可再生能源电解水制氢将成为终极能源解决方案。
34. 氢能源汽车加氢技术?
燃料电池汽车加氢时,需要用压缩机将氢气加压至汽车储氢瓶所需要的压力后,再经加注计量装置,加注到汽车车载储氢瓶中。随着燃料电池汽车的发展及增多,要求更高的储氢瓶充装压力,以提供更多的续航里程。
目前,70mpa超高压的储氢瓶的应用越来越广,为了缩短加注时间,需提高氢气加注流速和加注压力,当加注速度快、加注压力大时,由于氢气压力变化会产生储氢瓶的温度急剧升高的温升现象。
当超过储氢瓶的安全工作温度上限时,将破坏储氢瓶,引发严重的安全问题。
而且温升现象还会导致储氢瓶的氢气实际加注质量不能达到额定加注质量。
35. 氢能源汽车怎么加氢?
燃料电池汽车是一种用车载燃料电池装置产生的电力作为动力的汽车,车载燃料电池装置所使用的燃料为高纯度氢气或含氢燃料经重整所得的高含氢重整气。
燃料电池汽车加氢时,需要用压缩机将氢气加压至汽车储氢瓶所需要的压力后,再经加注计量装置,加注到汽车车载储氢瓶中。随着燃料电池汽车的发展及增多,要求更高的储氢瓶充装压力,以提供更多的续航里程。目前,70mpa超高压的储氢瓶的应用越来越广,为了缩短加注时间,需提高氢气加注流速和加注压力,当加注速度快、加注压力大时,由于氢气压力变化会产生储氢瓶的温度急剧升高的温升现象。当超过储氢瓶的安全工作温度上限时,将破坏储氢瓶,引发严重的安全问题。而且温升现象还会导致储氢瓶的氢气实际加注质量不能达到额定加注质量。
技术实现要素:
有鉴于此,本发明提供了一种燃料电池汽车高压快速加氢方法,有效防止了加氢过程中的氢气压力的变化,避免了压力变化导致的温升问题,保护了储氢瓶,保证了加注质量,实现了氢气高压力大流量的快速安全加注。
本发明还提供了一种燃料电池汽车高压快速加氢系统。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
一种燃料电池汽车高压快速加氢方法,包括:
步骤a,在储氢瓶中加满预定压力的液体;
步骤b,用加氢站中的氢气置换步骤a中的所述储氢瓶中的液体,所述氢气的压力与步骤a中的液体的预定压力相同。
可选地,所述液体为超纯水。
可选地,所述步骤a中,通过压力传感器监测所述储氢瓶内液体的压力,当所述储氢瓶内的液体的压力达到所述预定压力时,停止加注液体。
可选地,所述步骤b中,所述氢气在加氢站中缓慢加压到所述预设压力。
可选地,所述步骤b中,所述置换过程为所述氢气从所述储氢瓶的上端瓶口进入,所述液体从所述储氢瓶的下端的瓶尾的开口流出。
可选地,所述瓶尾的开口流出的气液混合物通过气液分离器分离后回收利用。
可选地,所述液体的加注过程及氢气的加注过程均通过控制器控制。
可选地,所述储氢瓶中的液体通过水泵不断注入液体加压。
本发明还提供了一种燃料电池汽车高压快速加氢系统,所述系统用于上述的燃料电池汽车高压快速加氢方法中,包括通过进液管路与储氢瓶连通的储液装置,及通过进气管路与所述储氢瓶连通的加氢站;所述进液管路上设置有水泵。
可选地,所述储氢瓶的出口通过管路与一气液分离器连通,所述气液分离器的出口端与回气管和回水管连通,所述回气管与加氢站连通,所述回水管与储液装置连通。
可选地,所述储氢瓶的入口端设置有瓶口阀,所述储氢瓶的出口端设置有瓶尾阀;所述瓶口阀和所述瓶尾阀均与控制器通信连接。
从上述技术方案可以看出,本发明的燃料电池汽车高压快速加氢方法,先在储氢瓶中加满预定压力的液体,再用与上述液体的预定压力相同的氢气将储氢瓶中的液体排出,该过程中储氢瓶内不产生压力变化,解决了由压力变化导致的温升问题,能够实现高压力大流量的快速安全加注,避免了由于温升对储氢瓶产生的破坏,保护了储氢瓶,延长了其使用寿命,规避了加注过程中温度变化对加注质量的影响。
36. 氢能源汽车在哪里加氢?
去加氢站。
截至2020年底,我国投入运营的加氢站已超百座,其中广东数量最多,山东上海则紧随其后。
据氢燃料电池行业研究机构香橙会研究院统计,截至2020年12月底,中国累计建成118座加氢站(不含3座已拆除加氢站),在建/拟建的为167座。其中,101座建成的加氢站已投入运营,待运营17座,投用比例超过85%。
数据显示,2016年至2019年,中国建成加氢站数量翻倍增长,2020年在国家“以奖代补”政策出台较晚的情况下,仍然建成47座加氢站,建成数较2019年增加7座,超额完成《中国氢能产业基础设施发展蓝皮书(2016)》和《节能与新能源汽车技术路线图2.0》中的“到2020年,加氢站数量达到100座”的目标。
从地域分布看,广东建成的加氢站最多,累计达到30座,山东以11座排在第二位,上海10座,位居第三。天津、湖南则实现了零的突破。至此,全国共有20个省市布局加氢基础设施。